JPH1148057A - 薄板基板の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、基板を装填したカセットの基板の装
填状態を検出する改良された検出装置を提供するもので
ある。 【解決手段】投光器および受光器からなる光センサを、
基板がカセットに適切に装填されたときの表面に対して
斜交する光路を形成し、かつ基板表面に対して対称の位
置に２組設けて、カセットと光センサとを基板の装填方
向に対して相対移動させたときの基準位置からの移動量
に応じた相対位置信号と、カセットと２組の光センサと
の相対移動期間中に基板によって光路が遮断されている
間中出力される信号とから、各スロットにおける２組の
光センサに対応する信号を比較して、基板の有無および
装填状態が適切であるかを同時に判定し、この判定デー
タを記憶する基板の検出装置を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶用ガラス基板、コンパクトディスク、レーザーディス
ク等の薄板の基板（以下、基板という）を装填したカセ
ットの各スロットにおける基板の装填状態を検出する基
板の検出装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造工程や液晶の製造工
程において各種プロセス装置間で基板を搬送するには、
図１１に示すようなカセットに複数の基板を装填して搬
送する。同図において、カセット２には複数の基板１が
所定ピッチの各スロット３に水平に装填されている。各
種プロセス装置においては、カセット２から基板１が１
枚ずつ取り出され、基板処理室に搬送されて必要な処理
が行われた後に、基板１はカセット２に装填され次のプ
ロセス装置に搬送される。このように基板１をカセット
２から取り出したりカセット２に装填したりする作業
は、人の手で行われるのではなく自動搬送装置で行われ
るので、カセット２の各スロット３における基板１の有
無を確認する必要があり、そのため従来技術では図１２
に示す基板の検出装置が提案されている。

【０００４】図１２は、従来の基板の検出装置のブロッ
ク図を示す図である。同図において、１は基板、２はこ
れらの基板１を所定ピッチで装填するためのカセット
で、このカセット２の左右の内側面には、上下にわたっ
て所定のピッチで基板挿入用のスロット３が形成されて
いる。４はカセット２の左右に設けられた１組の投光器
４ａと受光器４ｂとからなる非接触式基板検出センサ
（以下、光センサという）である。６は光センサ４の光
路を模式的に示したものである。８はカセット２を載せ
るカセット載置台、９は昇降軸、１０はカセット載置台
８を昇降させるカセット載置台昇降駆動手段、１１はカ
セット載置台８の基準位置からの移動量に応じたカセッ
ト位置信号Ｓ３を出力するカセット位置検出回路であ
る。１２は、カセット載置台８の昇降中に基板１によっ
て光センサ４の光路６が遮断されている間中、出力信号
Ｓ１を出力する光センサ制御回路である。１８は出力信
号Ｓ１とカセット位置信号Ｓ３とを入力として、各スロ
ット３に対して出力信号Ｓ１がＯＮのとき基板１が有り
と判定する判定回路である。１６はこれらの判定のデー
タを記憶する記憶回路であり、１７は記憶回路１６に記
憶された各スロット３における基板１の有無のデータを
読み出して、基板１が有りと判定されたスロット３につ
いて、基板１をカセット２から取り出して必要な処理を
行った後に基板１をカセット２に装填する自動搬送装置
である。

【０００６】図１２において、例えばカセット２の最下
段の第１スロットから最上段の第７スロットまで基板１
が適切に装填されているとする。この場合に、カセット
載置台８を最上部位置からカセット載置台昇降駆動手段
１０によって下降させながら、第１スロットに装填され
ている基板１から順に光センサ４によって検出すると
き、カセット２の下降にしたがって基板１によって光セ
ンサ４の光路６が遮断されている間中、光センサ制御回
路１２は信号Ｓ１を出力する。またカセット位置検出回
路１１は、カセット載置台８の基準位置からの移動量に
応じたカセット位置信号Ｓ３を出力する。判定回路１８
はこれらの出力信号Ｓ１とカセット位置信号Ｓ３とを入
力する。図１３は、図１２に示すように基板１が装填さ
れたときの各スロット３に対する光センサの出力信号Ｓ
１を示す図である。判定回路１８は、図１３に示すよう
に全てのスロット３に対して光センサ４の出力信号Ｓ１
がＯＮであることから、全てのスロット３に基板１が装
填されていると判定する。図１４はこのときの、判定回
路１８が各スロット３に対して基板１の有無を判定した
データを示す図であり、基板１が有りのときＨと示し、
無しのときＬと示す。

【０００８】図１２において、図１４に示す基板１の有
無の判定データは記憶回路１６に記憶され、自動搬送装
置１７は記憶回路１６に記憶された各スロット３におけ
る基板１の有無の判定データを読み出して、基板１が有
りと判定されたスロット３について、基板１をカセット
２から取り出し、必要な処理が行われた後に、基板１を
カセット２に装填する。

【００１０】図１２において、例えばカセット２に基板
１が適切に装填されていて、光センサ４の光路６が基板
１の表面と全く平行な状態になるように光センサ４を設
けたとき、基板１の厚さでしか光路６を遮断しないた
め、出力信号Ｓ１のＯＮ時間幅が極く狭いものとなり、
判定回路１８が誤って基板１が無しと判定するときがあ
る。そこで、光センサ４の検出の精度を高めるために、
光路６が２枚以上の基板１を横切らない程度の角度で少
し傾けて光センサ４を設け、光センサ４に対する基板１
の見掛け上の厚さを大きくして、出力信号Ｓ１のＯＮ時
間幅を大きくするようにしていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】例えば図１５に示すよ
うに、第３スロットに異物１９が入り込み基板１が傾い
たり、基板１が第６スロットと第７スロットとに段違い
に装填されて、基板１の傾きが光路６の傾きに近くなっ
たりするときがある。図１６は、このときの各スロット
３に対する光センサの出力信号Ｓ１を示す図である。同
図に示すように、第３スロットでの出力信号Ｓ１のＯＮ
時間幅は少し狭くなり、第６スロットおよび第７スロッ
トでの出力信号Ｓ１のＯＮ時間幅は極めて狭くなり、こ
れらの場合、判定回路１８が誤って基板１が無しと判定
するときがある。また、図１７に示すように、カセット
２の下に異物１９が入り込んで全ての基板１の傾きが光
路６の傾きに近くなると、判定回路１８が誤って全ての
基板１が無しと判定するという不具合がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の基板を
装填するためのカセット内の基板の装填状態を正確に検
出する装置であって、投光器および受光器からなる光セ
ンサを、基板がカセットに適切に装填されたときの表面
に対して斜交する光路を形成し、かつ基板表面に対して
対称の位置に２組設けて、カセットと光センサとを基板
の装填方向に対して相対移動させたときの基準位置から
の移動量に応じた相対位置信号と、カセットと２組の光
センサとの相対移動期間中に基板によって光路が遮断さ
れている間中出力される信号とから、各スロットにおけ
る２組の光センサに対応する信号を比較して、基板の有
無および装填状態が適切であるかを同時に判定し、この
判定データを記憶する基板の検出装置である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施例を示す図
面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の基板の
検出装置のブロック図を示す図である。同図において、
１は基板、２はこれらの基板１を所定ピッチで装填する
ためのカセットで、このカセット２の左右の内側面に
は、上下にわたって所定のピッチで基板挿入用のスロッ
ト３が形成されている。４および５は、基板１の正規の
装填時の表面に対して斜交する光路を形成し、かつ基板
表面に対して対称の位置に設けられた投光器４ａ，５ａ
と受光器４ｂ，５ｂとからなる光センサである。６およ
び７は、光センサ４および５のそれぞれの光路を模式的
に示したものである。８はカセット２を載せるカセット
載置台、９は昇降軸、１０はカセット載置台８を昇降さ
せるカセット載置台昇降駆動手段、１１はカセット載置
台８の基準位置からの移動量に応じたカセット位置信号
Ｓ３を出力するカセット位置検出回路である。１２はカ
セット載置台８の昇降中に基板１によって光センサ４の
光路６が遮断されている間中、信号Ｓ１を出力する光セ
ンサ制御回路であり、１３はカセット載置台８の昇降中
に基板１によって光センサ５の光路７が遮断されている
間中、信号Ｓ２を出力する光センサ制御回路である。１
４は、光センサ４および５の各出力信号Ｓ１、Ｓ２とカ
セット位置信号Ｓ３とを入力して、各スロット３に対応
する各出力信号Ｓ１とＳ２とを比較して、基板１の有無
と装填状態の適否とを判定する比較判定回路である。１
５は比較判定回路１４の判定データに裕度を設けるため
の裕度設定回路である。１６は比較判定回路１４の判定
データを記憶する記憶回路であり、１７は本発明の対象
外であるが、記憶回路１６に記憶された判定データを読
み出して、基板１が適切に装填されていると判定された
スロット３について、基板１をカセット２から取り出し
て必要な処理が行われた後に基板１をカセット２に装填
する自動搬送装置である。

【００２１】裕度設定回路１５は、基板１をカセット２
から取り出すのに支障のない程度に基板１が傾いている
ときを異常検出から除外するために、出力信号Ｓ１とＳ
２とのＯＮ時間幅の差に実験により予め一定の裕度を設
けておくためのものである。

【００２２】図１において、例えばカセット２の最下段
の第１スロットから最上段の第７スロットまで基板１が
適切に装填されているとする。この場合に、カセット載
置台８を最上部位置からカセット載置台昇降駆動手段１
０によって下降させながら、第１スロットに装填されて
いる基板１から順に光センサ４および５によって検出す
るとき、カセット２の下降にしたがって基板１によって
光センサ４の光路６が遮断されている間中、光センサ制
御回路１２は信号Ｓ１を出力し、また基板１によって光
センサ５の光路７が遮断されている間中、光センサ制御
回路１３は信号Ｓ２を出力する。カセット位置検出回路
１１は、カセット載置台８の基準位置からの移動量に応
じたカセット位置信号Ｓ３を出力する。比較判定回路１
４は、出力信号Ｓ１、Ｓ２とカセット位置信号Ｓ３とを
入力する。図２は、図１に示すように基板１が装填され
たときの各スロット３に対する出力信号Ｓ１、Ｓ２を示
す図であり、同図（Ａ）は出力信号Ｓ１を示し、同図
（Ｂ）は出力信号Ｓ２を示している。基板１が各スロッ
ト３の全てに水平に装填されているときは、投光器４
ａ、５ａと受光器４ｂ、５ｂとが、基板１の表面に対し
て斜交する光路６、７を形成し、かつ基板表面に対して
対称の位置に設けられているので、図２（Ａ）、（Ｂ）
に示すように、出力信号Ｓ１とＳ２とは完全に一致す
る。この結果、信号Ｓ１とＳ２とを比較したとき、その
差が裕度設定回路１５の設定範囲内となって、比較判定
回路１４は、カセット２に装填されている全ての基板１
が適切に装填されていると判定する。図３はこのとき
の、比較判定回路１４が各スロット３に対して基板１が
適切に装填されているかどうかを判定したデータを示す
図であり、基板１が適切に装填されているときＨと示
し、適切に装填されていないときＬと示す。

【００２４】図１において、図３に示す判定データは記
憶回路１６に記憶され、自動搬送装置１７は、記憶回路
１６に記憶された判定データを読み出して、基板１が適
切に装填されているスロット３について、基板１をカセ
ット２から取り出し、必要な処理が行われた後に、基板
１をカセット２に装填する。

【００２６】次に、カセット２に基板１が適切に装填さ
れていない場合の基板１の検出について説明する。図４
は、カセット２の上下段違いのスロット３に基板１が装
填されている場合の基板１の検出の様子を示す図であ
る。また図５は、図４に示したように基板１を装填した
ときの各スロット３に対する光センサ４、５の各出力信
号Ｓ１、Ｓ２を示す図であり、同図（Ａ）は光センサ４
の出力信号Ｓ１を示し、同図（Ｂ）は光センサ５の出力
信号Ｓ２を示す。図４に示すように、基板１が第５スロ
ットと第６スロットとに段違いに装填された場合、図５
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第５スロットおよび第６
スロットにおいて出力信号Ｓ１とＳ２とは一致しないこ
とになる。比較判定回路１４は、第５スロットおよび第
６スロットにおいて、信号Ｓ１とＳ２との差が裕度設定
回路１５の設定値内か否かを判定し、裕度設定値を超え
るときは、基板１が適切に装填されていないと判定す
る。図６はこのときの比較判定回路１４が各スロット３
に対して基板１が適切に装填されているかどうかを判定
したデータを示す図であり、基板１が適切に装填されて
いるときＨと示し、適切に装填されていないときＬと示
す。

【００２８】また、図１５に示したように、異物１９が
スロット３に入り込んで基板１が傾いたり、図１７に示
したように異物１９がカセット２の下に入り込んで全て
の基板１が傾いた場合も、２組の光センサ４、５に対応
する出力信号Ｓ１とＳ２との差が裕度設定回路１５の設
定値を超えたものについて、比較判定回路１４は基板１
が適切に装填されていないと判定する。

【００３２】光センサ４、５の投光器４ａ、５ａと受光
器４ｂ、５ｂとは、基板１の正規の装填時の表面に対し
て斜交する光路６、７を形成するように設けられている
が、これらの光センサ４、５の配置の例を図７ないし図
１０に示す。図７ないし図１０において、（Ａ）は平面
図であり、（Ｂ）は正面図である。これらのいずれの例
においても、投光器４ａ、５ａと受光器４ｂ、５ｂと
は、それぞれの光路６、７が基板１の表面に対して斜交
する位置に設けられている。

【００３４】なお、光センサ４、５の光路６、７がそれ
ぞれ２つ以上のスロット３を横切る程度に光センサ４、
５を設けると、複数の基板１を重ねて検出することにな
り、基板１の配列を正確に判定することができない。し
たがって、光路６、７が１つのスロット３のみを横切る
ように光センサ４、５の傾きを定める必要がある。

【００３６】上記の実施例においては、基板１を順番に
検出するとき、カセット２を昇降させているが、その代
わりにカセット２を固定しておいて、光センサ４、５を
昇降させたり、またはカセット２と光センサ４、５を共
に昇降させても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上の如く本発明の基板の検出装置にお
いては、光センサの投光器および受光器を、基板の正規
の装填時の表面に対して斜交する光路を形成し、かつ基
板表面に対して対称の位置に２組設けて基板の配列を検
出することによって、カセットの上下段違いのスロット
に基板が装填されたり、スロットに異物が入り込んで基
板が傾いた場合でも、誤って基板が装填されていないと
判定することが無く、スロットに基板が装填されている
かどうか、および装填状態が許容範囲にあるかどうかを
同時に正確に判定することができ、基板の生産性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板の検出装置のブロック図を示す
図。

【図２】本発明のカセットの全てのスロットに基板が適
切に装填されているときの各スロットに対する光センサ
の出力信号を示す図。

【図３】本発明のカセットの全てのスロットに基板が適
切に装填されているときの比較判定回路の判定データを
示す図。

【図４】本発明のカセットの上下段違いのスロットに基
板が装填されているときの基板の検出の様子を示す図。

【図５】本発明のカセットの上下段違いのスロットに基
板が装填されているときの各スロットに対する光センサ
の出力信号を示す図。

【図６】本発明のカセットの上下段違いのスロットに基
板が装填されているときの比較判定回路の判定データを
示す図。

【図７】本発明の光センサの配置の例を示す図。

【図８】本発明の光センサの配置の別の例を示す図。

【図９】本発明の光センサの配置のさらに別の例を示す
図。

【図１０】本発明の光センサの配置のさらに別の例を示
す図。

【図１１】複数の基板を装填した一般的なカセットを示
す図。

【図１２】従来の基板の検出装置のブロック図を示す
図。

【図１３】従来のカセットの全てのスロットに基板が適
切に装填されているときの各スロットに対する光センサ
の出力信号を示す図。

【図１４】従来のカセットの全てのスロットに基板が適
切に装填されているときの判定回路の判定データを示す
図。

【図１５】従来のカセットのスロットに基板が適切に装
填されていないときの基板の検出の様子と示す図。

【図１６】従来のカセットのスロットに基板が適切に装
填されていないときの各スロットに対する光センサの出
力信号を示す図。

【図１７】従来のカセットの下に異物が入り込んだとき
の基板の検出の様子を示す図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ カセット ３ スロット ４、５ 非接触式基板検出センサ（光センサ） ４ａ、５ａ 投光器 ４ｂ、５ｂ 受光器 ６、７ 光路 ８ カセット載置台 ９ 昇降軸 １０ カセット載置台昇降駆動手段 １１ カセット位置検出回路 １２、１３ 光センサ制御回路 １４ 比較判定回路 １５ 裕度設定回路 １６ 記憶回路 Ｓ１、Ｓ２ 光センサの出力信号 Ｓ３ カセット位置信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の薄板基板を所定ピッチで装填する
   ためのスロットが内側面に形成されてなるカセット内の
   薄板基板の配列を検出する装置であって、（ａ）基板の
   正規の装填時の表面に対して斜交する光路を形成する投
   光器および受光器からなり、前記受光器への入射光が遮
   断されている間中検出信号を出力し、かつ前記基板表面
   に対して対称の位置に設けられた２組の非接触式基板検
   出センサと、（ｂ）前記カセットと前記２組の検出セン
   サとを基板の装填方向に対して相対移動させる相対移動
   手段と、（ｃ）前記相対移動手段の基準位置からの移動
   量に応じた相対位置信号を出力する相対位置検出回路
   と、（ｄ）前記検出センサの出力信号と前記相対位置信
   号とを入力して、前記カセットの各スロットに対応する
   前記２組の検出センサの各出力信号を比較して基板の有
   無と装填状態の適否とを判定する比較判定回路と、
   （ｅ）前記判定回路の出力を各スロットに対するデータ
   として記憶する記憶回路とを備えた薄板基板の検出装
   置。